制备渣油基油的方法
【专利摘要】本发明提供了制备渣油基油的方法，所述方法至少包括以下步骤：(a)提供矿物光亮油蜡质残余液；(b)将步骤(a)中提供的矿物光亮油蜡质残余液与催化脱蜡的渣油费-托衍生基油组合以获得混合物；和(c)对步骤(b)中获得的混合物进行溶剂脱蜡以获得渣油基油，其中在步骤(b)中矿物光亮油蜡质残余液与催化脱蜡的渣油费-托衍生基油的重量比为75:25-35:65。在另一方面，本发明提供了可通过所述方法获得的渣油基油。
【专利说明】制备渣油基油的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及制备渣油基油的方法和可通过该方法获得的渣油基油。
【背景技术】
[0002] 使用高粘度（通常为20-25mm2/s)的费-托衍生基油来改进基油的润滑特性如倾 点和浊点是已知的。高粘度基油（还称为光亮油基油）源自于费-托合成，通常由于少量 微晶蜡颗粒的存在而常常显示出混浊的外观。
[0003] W02007/003623公开了一种制备光亮油基油混合物的方法，所述光亮油基油混合 物包含具有在l〇〇°C下粘度为8-25mm 2/s的链烷烃基油组分以及基于所述油混合物总重量 计占40-99%的矿物衍生渣油和脱浙青油组分。在W02007/003623中，费-托衍生链烷烃 基油前体组分的催化脱蜡已经产生了混浊的费-托衍生链烷烃基油组分。存在于费-托衍 生链烷烃基油组分中引起混浊外观的蜡的量不足以使费-托衍生链烷烃基油组分以有效 的方式溶剂脱蜡。因此，使这种混浊的费-托衍生链烷烃基油组分与矿物衍生渣油在大于 50°C的温度下混合以获得清澈的油混合物。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供制备清澈透明渣油基油的更有效方法。
[0005] 本发明的进一步目的是提供制备清澈透明渣油基油的替代方法。
[0006] 本发明的另一个目的是使用大比例的高粘度费-托衍生基油制备清澈透明渣油 基油。
[0007] 根据本发明，通过提供制备渣油基油的方法来实现以上或其它目的，所述方法至 少包括以下步骤：
[0008] (a)提供矿物光亮油蜡质残余液；
[0009] (b)将步骤（a)中提供的矿物光亮油蜡质残余液与催化脱蜡的渣油费-托衍生基 油组合以获得混合物；和
[0010] (c)对步骤（b)中获得的混合物进行溶剂脱蜡以获得渣油基油。
[0011] 已经令人惊奇地发现，根据本发明通过使包含矿物光亮油蜡质残余液和催化脱蜡 的渣油费-托衍生基油的混合物溶剂脱蜡，可以容易脱除存在于混合物中的浊度。
[0012] 已经发现，要求至少5wt%的蜡在矿物光亮油蜡质残余液和催化脱蜡的渣油 费-托衍生基油混合物中以便用最佳的方式操作溶剂脱蜡步骤。仅存在于催化脱蜡的渣油 费-托衍生基油中蜡的量不足以用有效的方式单独地使该基油溶剂脱蜡。存在于催化脱蜡 的渣油费-托衍生基油中蜡的量小于〇. lwt%，基于催化脱蜡的渣油费-托衍生基油的总量 计。
[0013] 由于在混合物中存在足够量的蜡（至少5wt% )，使包含矿物光亮油蜡质残余液和 催化脱蜡的渣油费-托衍生基油的混合物溶剂脱蜡避免了仅从催化脱蜡的渣油费-托衍生 基油中脱除浊度的困难，由此提高了效率。
[0014] 本发明的进一步优势是可以在所述混合物中使用大量的高粘度费-托衍生基油， 但仍获得清澈透明的高粘度基油。
[0015] 本发明的另一优势是获得了具有高粘度、低倾点和低浊点的清澈透明的渣油基 油。
[0016] 在本发明方法的步骤（a)中，提供了矿物光亮油蜡质残余液。在本领域中提供矿 物光亮油蜡质残余液的各种方法是已知的。
[0017] 适合地，所述矿物光亮油蜡质残余液使用以下步骤制备：
[0018] (aa)提供矿物衍生减压渣油；
[0019] (bb)对所述矿物衍生减压渣油进行脱浙青步骤以获得脱浙青油；和
[0020] (cc)对脱浙青油进行溶剂萃取以获得渣油芳族提取物和矿物光亮油蜡质残余液。
[0021] 在步骤（aa)中提供了矿物衍生减压渣油。在步骤（aa)中提供的矿物衍生减压渣 油可以是原油进料减压蒸馏的渣油塔底馏分。所述矿物衍生减压渣油的优选特性是90wt % 的沸点高于500°C，更优选高于520°C。
[0022] 在步骤（bb)中对矿物衍生减压渣油进行脱浙青步骤以获得脱浙青油。脱浙青油 是脱浙青过程步骤的产品，其中从矿物衍生减压渣油中脱除浙青。脱浙青过程是公知的 和例如在"Lubricant base oil and wax processing, Avilino Sequeira，'，Jr.，Marcel Dekker，Inc，纽约，1994, ISBN 0-8247-9256-4, 53-80页中有述。通常，所述脱浙青过程使 用轻烃液体溶剂如丙烷用于浙青化合物。所述脱浙青油的优选特性是90wt%的沸点高于 470°C，更优选高于490°C。
[0023] 在步骤（cc)中所述脱浙青油经历溶剂萃取以获得渣油芳族提取物和矿物光亮油 蜡质残余液。
[0024] 所述脱浙青油经历溶剂萃取过程以便脱除一些芳族化合物。溶剂萃取过程在本领 域中是已知的，因此此处不作详细讨论。典型的溶剂萃取过程例如在"Lubricant base oil and wax processing" 的第 5 章中有述，Avilino Sequeira, Jr. , Marcel Dekker, Inc,纽 约，1994, ISBN0-8247-9256-4。
[0025] 通常，在脱浙青油的溶剂萃取之后，从所述矿物光亮油蜡质残余液中气提除去溶 齐?。将包含大部分芳族化合物、一些溶解的矿物光亮油蜡质残余液及一些蜡的渣油芳族提 取物送到回收装置。该过程例如在US4592832中有述。
[0026] 在步骤（a)中提供的矿物光亮油蜡质残余液是如步骤（cc)中获得的主要包含不 饱和烃分子的所得萃取脱浙青油相。适合地，不饱和烃分子的量为50-60wt%，基于矿物光 亮油蜡质残余液的总量计。
[0027] 适合地，在步骤（a)中提供的矿物光亮油蜡质残余液在40°C下的运动粘度根据 ASTM D-445 为 200-700mm2/s，优选为 300-600mm2/s，更优选为 400-600mm2/s，和最优选为 500_600mm2/s。
[0028] 另外，矿物光亮油蜡质残余液在100°C下的运动粘度根据ASTMD-445合适地为 20_50mm 2/s，优选为30_50mm2/s，和更优选为30_40mm2/s。通常，所述矿物光亮油錯质残余 液的粘度指数为50-150,优选为70-120,更优选为80-100。
[0029] 在步骤（b)中使步骤（a)中提供的矿物光亮油蜡质残余液与催化脱蜡的渣油 费-托衍生基油组合以获得混合物。
[0030] 在本发明方法的替代实施方案中，使步骤（bb)中获得的脱浙青油的一部分与催 化脱蜡的渣油费-托衍生基油组合以获得混合物，所述部分不经历溶剂萃取步骤（cc)。
[0031] 适合地，使至少20wt %的所述脱浙青油、优选至少30wt %的所述脱浙青油、更优 选至少50wt%的所述脱浙青油与催化脱蜡的渣油费-托衍生基油组合以获得混合物。
[0032] 如步骤（b)中使用的所述催化脱蜡的渣油费-托衍生基油源自费-托过程。费-托 衍生基油在本领域中是已知的。术语"费-托衍生"意味着基油是或源自于费-托过程的 合成产品。费-托衍生基油也可以称为GTL(气体至液体）基油。
[0033] 对所述催化脱蜡的渣油基油进行溶剂脱蜡是十分困难的，因为蜡含量很低，而且 更重要的是因为所述蜡具有"口香糖"稠度使它很难在滤布上过滤。该"口香糖"稠度是 通过催化脱蜡步骤产生的，而该步骤是获得具有所希望倾点的费-托衍生高粘度基油必须 的。所述催化脱蜡渣油基油由其衍生的费-托产品具有不利的倾点并且是重的，因此不能 容易地从费-托生产设备中输出。
[0034] 如步骤（b)中使用的催化脱蜡的渣油费-托衍生基油的制备已经例如在 W02007/003623 和 W02007/003617 中进行了描述。
[0035] 本发明催化脱蜡的费-托衍生基油通常是包含高至约C65、通常C20-C65的碳的重 基油组分，以及〇. 〇〇l_5wt %、通常最多为lwt %、适合地最多为0. lwt %的蜡组分。通常，存 在于催化脱蜡的渣油费-托衍生基油中的蜡组分的量取决于倾点的严格程度。
[0036] 本发明混浊的催化脱蜡的渣油费-托衍生基油在环境温度下看起来是至少部分 或完全不透明的。因此，本发明使用的催化脱蜡的渣油费-托衍生基油包含足够的额外重 组分（例如蜡）来给予所述油的外观可见的浊度，这对于技术人员来说是显然的。通常，给 予可见的浊度的蜡的量为〇. 01-0. lwt%，基于催化脱蜡的渣油费-托衍生基油的总量计。 如此，本发明的所述基油不能按照惯例描述为"清澈的"或"透明的"。
[0037] 适合地，如步骤（b)中使用的催化脱蜡的渣油费-托衍生基油在40°C下的运动粘 度根据ASTM D-445通常高于80mm2/s，合适地高于100mm2/S。通常，本发明的催化脱蜡的渣 油费-托衍生基油在40°C下的运动粘度低于约300mm 2/s。
[0038] 另外，所述费-托衍生基油在100°C下的运动粘度根据ASTMD-445为12-50mm2/s， 优选为15 -35mm2/s，更优选为18_30mm2/s，和最优选为18_25mm 2/s。
[0039] 所述催化脱蜡的渣油费-托衍生基油的倾点根据ASTM D-5950优选低于0°C，更优 选低于_5°C，和最优选低于-10°C。
[0040] 通常，混浊的链烷烃基油的浊点为15°C及以上。优选地，催化脱蜡的渣油费-托衍 生基油的浊点根据ASTM D-5950高于15°C，更优选高于20°C，更优选高于25°C，和最优选高 于 30°C。
[0041] 适合地，在步骤（b)中获得的混合物包含10_80wt%、优选为20_70wt%、更优选为 25-65wt %的所述催化脱蜡渣油费-托基油。
[0042] 优选地，在本发明方法步骤（b)中矿物光亮油蜡质残余液与催化脱蜡的渣油 费-托基油的重量比为75:25-35:65,更优选为65:35-35:65,最优选为55:45-35:65。
[0043] 在步骤（b)中获得的混合物通常包含其中50%沸点高于450°C、优选其中50%沸 点高于550°C的馏分。该高沸点馏分产生了粘性基油。
[0044] 通常，在步骤（b)中获得的混合物包含其中90%沸点低于820°C的馏分。
[0045] 所述混合物中蜡的含量优选低于20wt%，更优选低于10wt%。下限值优选高于 4wt % 〇
[0046] 在步骤（c)中，对步骤（b)中获得的混合物进行溶剂脱蜡步骤以获得渣油基油。
[0047] 溶剂脱蜡过程在本领域中是已知的，因此在此不作详细描述。典型的溶剂脱 錯过程例如在"Lubricant Base Oil and Wax Processing" 的第 7 章中有述，Avilino Sequeira, Jr. , Marcel Dekker Inc.,纽约，1994。
[0048] 在本发明方法的优选实施方案中，包括从步骤（c)中获得的渣油基油中分离杂原 子的进一步步骤。
[0049] 优选地，步骤（c)中获得的渔油基油包含含量小于50ppmw、更优选小于20ppmw、 再更优选小于lOppmw的硫和氮化合物。最优选地，它包含通常低于检测限的硫和氮，当使 用例如X-射线或Antek氮测试进行测定时，所述检测限目前对硫是5ppm和对氮是lppm。 然而，硫可以通过使用硫化加氢裂化/加氢脱蜡和/或硫化催化脱蜡催化剂引入。如果希 望，可以进行最后的精制处理以便从渣油基油中分离硫和氮化合物。适合的精制处理实例 是所谓的硫酸处理过程、加氢精制或加氢过程和吸附过程。硫酸处理例如在一般教科书 "Lubricant Base Oil and Wax Processing，',Avilino Sequeira, Jr,Marcel Dekker Inc, 纽约，1994,第6章，226-227页中有述。
[0050] 加氢精制合适地在温度180-380°C、总压力10_250bar和优选高于100bar和更优 选为120-250bar下实施。WHSV(重时空速）为每小时通过每升催化剂0. 3-2kg的油（kg/ l.h)。
[0051] 在另一方面，本发明提供可通过本发明方法获得的渣油基油。
[0052] 无浊度渣油基油在100°C下的运动粘度根据ASTM D-445优选为12-50mm2/s，优选 为 15_35mm2/s，更优选为 18_30mm2/s，和最优选为 18_25mm2/s。
[0053] 渣油基油的粘度指数优选大于95,优选大于100。
[0054] 渣油基油的倾点根据ASTM D-5950低于-5 °C，优选低于-10°C、和更优选低 于-15°C。
[0055] 无浊度基油也可以通过它的浊点确定。渣油基油的浊点根据ASTM D-5950优选低 于-KTC，更优选低于-15°c，和最优选低于-20°c。
[0056] 图1示意性给出了本发明方法的工艺流程。
[0057] 为了描述目的，将单个附图标记分配给管线以及该管线内的物流。
[0058] 所述工艺流程总体用附图标记1表示。
[0059] 在减压蒸馏装置2中通过减压蒸馏过程从原油进料10中回收矿物衍生减压渣油 20。在反应器3中使矿物衍生减压渣油20脱浙青以获得脱浙青油30。在反应器4中从脱 浙青油30中提取渣油芳族提取物40和矿物光亮油蜡质残余液50。渣油芳族提取物40和 溶剂作为物流40离开反应器4进入回收装置5。包含混浊的催化脱蜡的渣油费-托衍生基 油60的物流与矿物光亮油蜡质残余液50在反应器6的上游组合，其中对所述组合物流进 行溶剂脱蜡以获得渣油基油70和蜡质产物（混合的软蜡）80。通过在反应器7中最后的精 制处理，从渣油基油70中分离出烃化合物形式的硫和氮。
[0060] 下面参照以下实施例描述本发明如下，所述实施例不以任何方式限制本发明的范 围。
[0061] 实施例1
[0062] 矿物光亮油蜡质残金液的制各
[0063] 从Shell Pernis精炼厂（Pernis，荷兰）获得矿物光亮油錯质残余液。通过对矿物 衍生减压渣油（高硫中东原油，例如阿拉伯轻油）进行脱浙青步骤制备所述矿物光亮油蜡 质残余液。将获得的脱浙青油用糠醛提取，使用的溶剂与新鲜进料比平均为3. 8wt/wt (最 小为2. 4wt/wt，最大为6. 3wt/wt)，以获得渣油芳族提取物和矿物光亮油蜡质残余液。糠醛 溶剂萃取过程在本领域中是已知的和例如在"Lubricant base oil and wax processing"， Avilino Sequeira，Jr.，Marcel Dekker，Inc，纽约，1994，ISBN 0-8247-9256-4 的第 5 章中 有述。所获得的矿物光亮油蜡质残余液的特性列在表1中。
[0064] 表 1
[0065]
【权利要求】
1. 一种制备渣油基油的方法，所述方法至少包括以下步骤： (a) 提供矿物光亮油蜡质残余液； (b) 将步骤（a)中提供的矿物光亮油蜡质残余液与催化脱蜡的渣油费-托衍生基油组 合以获得混合物；和 (c) 对步骤（b)中获得的混合物进行溶剂脱蜡以获得渣油基油，其中在步骤（b)中矿物 光亮油蜡质残余液与催化脱蜡的渣油费-托衍生基油的重量比为75:25-35:65。
2. 根据权利要求1的方法，其中所述矿物光亮油蜡质残余液使用以下步骤制备： (aa)提供矿物衍生减压渣油； (bb)对所述矿物衍生减压渣油进行脱浙青步骤以获得脱浙青油；和 (cc)对脱浙青油进行溶剂萃取以获得渣油芳族提取物和矿物光亮油蜡质残余液。
3. 根据权利要求1或2的方法，其中步骤（a)中矿物光亮油蜡质残余液在100°C下的 运动粘度为 20_50mm2/s，优选 30_50mm2/s，更优选 30_40mm2/s。
4. 根据权利要求1-3任一项的方法，其中步骤（b)中催化脱蜡的渣油费-托衍生基 油在10CTC下的运动粘度为12_50mm 2/s，优选15_35mm2/s，更优选18_30mm2/s，和最优选 18_25mm 2/s〇
5. 根据权利要求1-4任一项的方法，其中步骤（b)中催化脱蜡的渣油费-托衍生基油 的倾点低于〇°C，优选低于-5°C，更优选低于-10°C。
6. 根据权利要求1-5任一项的方法，其中步骤（b)中催化脱蜡的渣油费-托衍生基油 的浊点高于15°C，优选高于20°C，更优选高于25°C，和最优选高于30°C。
7. 根据权利要求1-6任一项的方法，其中步骤（b)中获得的混合物包含10-80wt%、优 选20-70wt%、更优选25-65wt%的所述催化脱蜡的渣油费-托衍生基油。
8. 可通过权利要求1-7任一项的方法获得的渣油基油。
9. 根据权利要求8的渣油基油，它在100°C下的运动粘度为12-50mm2/s，优选 15_35mm 2/s，更优选 18_30mm2/s，和最优选 18_25mm2/s。
10. 根据权利要求8或9的渣油基油，它的粘度指数为大于95,优选为大于100。
11. 根据权利要求8-10任一项的渣油基油，它的倾点低于-5°C，优选低于-10°C，更优 选低于-15°C。
12. 根据权利要求8-11任一项的渣油基油，它的浊点低于-10°C，优选低于-15°C，更优 选低于-20°C。
【文档编号】C10M111/04GK104245902SQ201380018297
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年4月4日 优先权日:2012年4月4日
【发明者】D·J·韦德洛克 申请人:国际壳牌研究有限公司